JP3960455B2 - 車両用発進制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車式トランスミッションと機械式クラッチを用い電子制御によりこれらを要求シフトへ自動的に変速する自動変速制御装置において、発進時のクラッチ操作を自動で行わせる車両用発進制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、歯車式トランスミッションと機械式クラッチを用い電子制御によりこれらを要求シフトへ自動的に変速する自動変速制御装置において、例えば特開平１１−１０５５８５号公報で開示されている技術の様に、ノンシンクロ段へのシフト要求の発生時にクラッチが切れると、この状態でシンクロ段へのシフトを開始すると共に、カウンタシャフトとメインシャフトの回転速度差がギヤの同期噛合い可能な上限値まで低下すると、トランスミッションをニュートラルに戻してからノンシンクロ段へのシフトを行うノンシンクロシフト制御手段と、この制御中にメインシャフトとカウンタシャフトとの回転速度差がカウンタシャフイト回転の停止を回避するための下限値以下に低下すると、トランスミッションをニュートラルに戻すと共にクラッチを一時的につないでカウンタシャフトの回転を上昇させた後にクラッチを切って再度シンクロ段へのシフトを行うリトライシフト制御手段を備えた技術が知られている。
【０００３】
しかし、この技術によれば短時間のうちに確実にノンシンクロ段へのシフトを行える様にすることが目的であり、依然として発進時にはクラッチペダルを用いたマニュアル操作が必要であり、渋滞の際等ではドライバの負荷が大きいと言う問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、発進時のクラッチ操作を自動クラッチ制御にすることで、ドライバの負荷軽減及びイージードライブを実現する装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用発進制御装置は、歯車式トランスミッションと機械式クラッチを用い電子制御によりこれらを要求シフト段へ自動的に変速操作すべく駆動する様に構成した車両の自動変速制御装置において、アクセル開度検出手段（Ａ）と、クラッチブースト圧検出手段（Ｂ）と、クラッチストローク検出手段（Ｃ）と、トランスミッションのカウンタシャフトの回転数を検出するカウンタシャフト回転数検出手段（Ｄ）と、エンジン回転数検出手段（Ｆ）と、前記検出手段で検出されたアクセル開度情報と、クラッチブースト圧情報とクラッチストローク情報と、カウンタシャフト回転数情報からクラッチ接続速度を緩やかな接続速度と急な接続速度とを切替えるクラッチ接続速度切替手段（Ｅ）と、エンジン回転数検出手段（Ｆ）により検出されたエンジン回転数から最適なクラッチ接続速度を算出するクラッチ接続速度算出手段（Ｇ）と、クラッチブースタ（ＢＳ）に第一のダブルチェックバルブ（１１）を介して手動のエア回路（Ｌ１）と自動制御用のエア回路（Ｌ２）を並列に接続し、その自動制御用のエア回路（Ｌ２）に３ウェイバルブから成る第一の切替え弁（１３）、３ウェイバルブから成る電空比例弁（３）、３ウェイバルブから成る第二の切替え弁（１２）、の順で介装し、前記電空比例弁（３）からは第二のダブルチェックバルブ（１０）を介して手動のエア回路（Ｌ１）と自動制御用のエア回路（Ｌ２）に並列にクラッチブースタ（ＢＳ）の排気口（４１）に連通する様に排気回路（Ｌ３）が接続され、自動制御用のエア回路（Ｌ２）は、前記第二の切替え弁（１２）と前記第一のダブルチェックバルブ（１１）の間で自動制御用のエア回路（Ｌ２）と平行する前記手動のエア回路（Ｌ１）とオリフィスを有する３ウェイバルブから成る緩排気バルブ（１）と３ウェイバルブから成る給気・保持バルブ（９）を介する第一のバイパス回路（Ｌ４）で接続され、自動制御用のエア回路（Ｌ２）は、前記第一のバイパス回路（Ｌ４）との分岐点と前記第一のダブルチェックバルブ（１１）の間で自動制御用のエア回路（Ｌ２）と平行する前記手動のエア回路（Ｌ１）と３ウェイバルブから成る急排気バルブ（２）を介する第二のバイパス回路（Ｌ５）で接続されており、前記オリフィスを有する３ウェイバルブから成る緩排気バルブ（１）のオリフィス側と前記第二のバイパス回路（Ｌ５）の前記３ウェイバルブから成る急排気バルブ（２）の下流側とが連通しているエア回路とを含み、前記クラッチ接続速度切替手段（Ｅ）は、アクセル開度が設定値以上であれば、前記緩排気バルブ（１）をＯＦＦし急排気バルブ（２）をＯＮしてクラッチを急接続し、クラッチストロークが設定値以下であれば、前記急排気バルブ（２）をＯＦＦし緩排気バルブ（１）をＯＮし、前記クラッチ接続速度算出手段（Ｇ）により演算された目標減圧値を電空比例弁（３）に指令してクラッチを緩接続し、エンジン回転数とカウンタシャフト回転数が一致すれば電空比例弁（３）に目標圧力０を指令しクラッチブースト圧０を確認後クラッチ接続を完了させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はブロック回路図を示す。図１中、Ａはアクセル開度検出手段、Ｂはクラッチブースト圧検出手段、Ｃはクラッチストローク検出手段、Ｄはカウンタシャフト回転数検出手段、Ｅはクラッチ接続速度切替え手段、Ｆはエンジン回転数検出手段、Ｇはクラッチ接続速度演算手段、Ｈは半クラッチ接続制御手段、Ｊはクラッチ接続完了制御手段、Ｋはクラッチアクチュエータ、Ｌはエンジン・車両を示す。
【０００９】
次にクラッチ接続速度を示す特性線図、図２に関して説明する。グラフ縦軸はクラッチストローク量を、横軸は時間を示す。線図のａ−ｂは或アクセル開度以上になるとクラッチが断で、且発進ギヤ段がセットされている状態から、電磁弁を作動させ、一気に半クラッチの始まる前のクラッチストローク迄クラッチを送った時の急速接続状態を、ｂ−ｃはその時のクラッチブースト圧を読込み、同圧力になる様に、与えた電圧に比例した圧縮空気量或いは排気量を流すべく制御する電空比例弁に信号を送り、この圧力を元にエンジン回転数及びエンジン回転加速度の関係から目標となる圧力を算出し、再度電空比例弁に指令し、なし得る緩い接続速度である半クラッチ接続状態を、ｃ−ｄはエンジン回転数とカウンタシャフト回転数が一致していることを判断し、一致なら電空比例弁に目標圧力０を指令し、クラッチブースト圧が０を確認後、発進制御を終了する所謂クラッチ接続が完了寸前の急接続状態を示している。
【００１０】
次に装置全体の構成について図３（装置全体を示す構成図）を用いて説明する。クラッチブースタＢＳに第一のダブルチェックバルブ１１を介して手動のエア回路Ｌ１と自動制御用のエア回路Ｌ２を並列に接続し、その自動制御用のエア回路Ｌ２に３ウェイバルブから成る第一の切替え弁１３、３ウェイバルブから成る電空比例弁３、３ウェイバルブから成る第二の切替え弁１２がこの順序で介装されている。
【００１１】
前記電空比例弁３からは第二のダブルチェックバルブ１０を介して前記、手動のエア回路Ｌ１と自動制御用のエア回路Ｌ２に並列にクラッチブースタ４の排気口４１に連通する様に排気回路Ｌ３が接続され、更に自動制御用のエア回路Ｌ２は前記第二の切替え弁１２と前記第一のダブルチェックバルブ１１の間で自動制御用のエア回路Ｌ２と平行する前記手動のエア回路Ｌ１とはオリフィスを有する３ウェイバルブから成る緩排気バルブ１と３ウェイバルブから成る給気・保持バルブ９を介する第一のバイパス回路Ｌ４で接続されている。
【００１２】
更に自動制御用のエア回路Ｌ２は前記第一のバイパス回路Ｌ４との分岐点と前記第一のダブルチェックバルブ１１の間で自動制御用のエア回路Ｌ２と平行する前記手動のエア回路Ｌ１とは３ウェイバルブから成る急排気バルブ２を介する第二のバイパス回路Ｌ５で接続されており、前記オリフィスを有する３ウェイバルブから成る緩排気バルブ１のオリフィス側と前記第二のバイパス回路Ｌ５の前記３ウェイバルブから成る急排気バルブ２の下流側と絞り側回路Ｌ６で連通している。
【００１３】
次に、制御の流れについて、図４（制御メインルーチン）、図５（クラッチ急速接続制御を示すサブルーチン）、図６（半クラッチ接続制御を示すサブルーチン）、図７（クラッチ接続完了制御を示すサブルーチン）及び前述の図３（装置全体を示す構成図）に基づいて説明する。図４（制御メインルーチン）において、先ずスタートして、ステップＳ１においてクラッチ速度切替え手段は図示せぬアクセル開度センサからの情報に基づき設定アクセル開度以上か否かを判断する。アクセル開度が設定値以上でない場合にはそのまま制御を終了し、設定値以上であればステップ２のクラッチ急速接続制御に移る。
【００１４】
クラッチ急速接続制御を図５に基づき説明すると、ステップＳＳ１で緩排気弁１をＯＦＦ（図示がＯＦＦ状態）、急排気弁２をＯＮ（図示と逆の状態）、給気保持弁９をＯＦＦ（図示がＯＦＦ状態）とするとクラッチブースタ内の圧縮空気は一方では第一のダブルチェックバルブ１１、自動制御用のエア回路Ｌ２、緩排気弁１、第二のバイパス回路Ｌ６、第二のダブルチェックバルブ１０を経由してクラッチブースタ４の排気口４１から排気され、他方第一のダブルチェックバルブ１１、急排気弁２、第二のバイパス回路Ｌ５、第二のダブルチェックバルブ１０を経由してクラッチブースタ４の排気口４１から排気されるのでクラッチは急接続状態となる。
【００１５】
そして制御メインルーチンに戻る。次にステップＳ３に進み、図示せぬストロークセンサにより設定クラッチストローク以下か否かを判断し、設定ストローク以下でない場合にはステップＳ２に戻り、設定ストローク以下の場合にはステップＳ４の半クラッチ接続制御に進む。半クラッチ接続制御を図６に基づき説明すると、ステップＳＳ４−１において緩排気弁１をＯＮに、急排気弁２をＯＦＦにするとクラッチブースタ内の圧縮空気は保持される。
【００１６】
次に、ステップＳＳ４−２に進み第一の切替えバルブ１３及び第二の切替えバルブ１２をＯＮにする。更に次のステップＳＳ４−３では図示せぬクラッチブースト圧検出手段によりクラッチブースト圧を読込み、電空比例弁３に適正圧力値になる様に指令する。即ち、適正圧力値よりもクラッチブースタ内の圧力が高ければ前述の原理で、クラッチブースタ内の圧力はゆっくりと排気され、クラッチブースタ内の圧力が低ければ逆にエアリザーバ内の空気は自動制御用のエア回路Ｌ２を経由してクラッチブースタに送り込まれ、急激なクラッチ接続速度となることを阻止する。
【００１７】
次に、ステップＳＳ４−４に進み，クラッチ接続速度切替え手段Ｅは図示せぬエンジン回転数検出手段により得られたエンジン回転数、エンジン回転加速度及び、例えばエンジン回転数、エンジン回転加速度ＶＳ目標減圧値のマップからクラッチ接続特性に関する数値、即ち目標減圧値をクラッチ接続速度演算手段により演算する（ステップＳＳ４−５）。更に次のステップＳＳ４−６に進み、前回の目標圧から当初の目標圧を減じた新たな目標圧を前記電空比例弁３に指令して制御メインルーチンに戻る。
【００１８】
次にステップＳ５に進み、エンジン回転数と図示せぬカウンタシャフト回転数検出手段により得られたカウンタシャフト回転数が比べられ、これらの値が一致しているか否か判断して、一致していない場合にはステップＳ４に戻り、一致するまでこれを繰り返す。一致した場合にはステップＳ６のクラッチ接続完了制御に進む。
【００１９】
クラッチ接続完了制御を図７に基づき説明すると、ステップＳＳ６−１に於いてクラッチブースト圧としての目標圧を０として指令し、ステップＳＳ６−２に進みクラッチ圧が０になったか否かを判断する。０にならない場合には０になるまでステップＳＳ６−２を繰り返す。クラッチ圧が０になった場合は第一の切替え弁と第二の切替え弁をＯＦＦにして（ステップＳＳ６−３）制御メインルーチンに戻理、制御を終了する。
【発明の効果】
本発明の作用効果を、以下に列挙する。
（１） 緩排気バルブと急排気バルブを効果的に使うことで半クラッチ接続制御切替え点であるクラッチストローク迄迅速且正確な設定ストロークでクラッチを止めることが出来る。
（２） 半クラッチ領域において、電空比例弁によってクラッチブースタ圧を制御することで微妙なクラッチ接続制御が行われる。
（３） 発進時のクラッチ操作を従来の手動から自動制御にすることで、ドライバーの負荷軽減とイージードライブが実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である車両用発進制御装置の実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例である車両用発進制御装置のクラッチ接続速度の特性を示す線図。
【図３】本発明の実施例である車両用発進制御装置全体を示す構成図。
【図４】本発明の実施例である車両用発進制御装置における制御のメインルーチンを示すフローチャート。
【図５】本発明の実施例である車両用発進制御装置におけるクラッチ急速接続制御を示すサブルーチンを示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例である車両用発進制御装置における半クラッチ接続制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例である車両用発進制御装置におけるクラッチ接続完了制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ａ…アクセル開度検出手段
Ｂ…クラッチブースト圧検出手段
Ｃ…クラッチストローク検出手段
Ｄ…カウンタシャフト回転数検出手段
Ｅ・・クラッチ接続速度切替え手段
Ｆ…エンジン回転数検出手段
Ｇ…クラッチ接続速度演算手段
Ｈ…半クラッチ接続制御手段
Ｊ…クラッチ接続完了制御手段
１…緩排気弁
２…急排気弁
３…電空比例弁
１２…第二の切替え弁
１３…第一の切替え弁

Claims (1)

1. 歯車式トランスミッションと機械式クラッチを用い電子制御によりこれらを要求シフト段へ自動的に変速操作すべく駆動する様に構成した車両の自動変速制御装置において、アクセル開度検出手段（Ａ）と、クラッチブースト圧検出手段（Ｂ）と、クラッチストローク検出手段（Ｃ）と、トランスミッションのカウンタシャフトの回転数を検出するカウンタシャフト回転数検出手段（Ｄ）と、エンジン回転数検出手段（Ｆ）と、前記検出手段で検出されたアクセル開度情報と、クラッチブースト圧情報とクラッチストローク情報と、カウンタシャフト回転数情報からクラッチ接続速度を緩やかな接続速度と急な接続速度とを切替えるクラッチ接続速度切替手段（Ｅ）と、エンジン回転数検出手段（Ｆ）により検出されたエンジン回転数から最適なクラッチ接続速度を算出するクラッチ接続速度算出手段（Ｇ）と、クラッチブースタ（ＢＳ）に第一のダブルチェックバルブ（１１）を介して手動のエア回路（Ｌ１）と自動制御用のエア回路（Ｌ２）を並列に接続し、その自動制御用のエア回路（Ｌ２）に３ウェイバルブから成る第一の切替え弁（１３）、３ウェイバルブから成る電空比例弁（３）、３ウェイバルブから成る第二の切替え弁（１２）、の順で介装し、前記電空比例弁（３）からは第二のダブルチェックバルブ（１０）を介して手動のエア回路（Ｌ１）と自動制御用のエア回路（Ｌ２）に並列にクラッチブースタ（ＢＳ）の排気口（４１）に連通する様に排気回路（Ｌ３）が接続され、自動制御用のエア回路（Ｌ２）は、前記第二の切替え弁（１２）と前記第一のダブルチェックバルブ（１１）の間で自動制御用のエア回路（Ｌ２）と平行する前記手動のエア回路（Ｌ１）とオリフィスを有する３ウェイバルブから成る緩排気バルブ（１）と３ウェイバルブから成る給気・保持バルブ（９）を介する第一のバイパス回路（Ｌ４）で接続され、自動制御用のエア回路（Ｌ２）は、前記第一のバイパス回路（Ｌ４）との分岐点と前記第一のダブルチェックバルブ（１１）の間で自動制御用のエア回路（Ｌ２）と平行する前記手動のエア回路（Ｌ１）と３ウェイバルブから成る急排気バルブ（２）を介する第二のバイパス回路（Ｌ５）で接続されており、前記オリフィスを有する３ウェイバルブから成る緩排気バルブ（１）のオリフィス側と前記第二のバイパス回路（Ｌ５）の前記３ウェイバルブから成る急排気バルブ（２）の下流側とが連通しているエア回路とを含み、前記クラッチ接続速度切替手段（Ｅ）は、アクセル開度が設定値以上であれば、前記緩排気バルブ（１）をＯＦＦし急排気バルブ（２）をＯＮしてクラッチを急接続し、クラッチストロークが設定値以下であれば、前記急排気バルブ（２）をＯＦＦし緩排気バルブ（１）をＯＮし、前記クラッチ接続速度算出手段（Ｇ）により演算された目標減圧値を電空比例弁（３）に指令してクラッチを緩接続し、エンジン回転数とカウンタシャフト回転数が一致すれば電空比例弁（３）に目標圧力０を指令しクラッチブースト圧０を確認後クラッチ接続を完了させることを特徴とする車両用発進制御装置。

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